Un circuito de conversión AC-DC VDJT autoalimentado para sistemas de recolección de energía piezoeléctrica
Autores: Kamran, Muhammad; Edla, Mahesh; Thabet, Ahmed Mostafa; Mikio, Deguchi; Bui, Vinh
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un circuito de conversión AC-DC VDJT autoalimentado para sistemas de recolección de energía piezoeléctrica
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Modelo
Generador piezoeléctrico microalimentado
Duplicador de voltaje ladrón de joules
Circuito
Optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
En el presente artículo se discute un modelo integral para generadores piezoeléctricos microalimentados (PG), el análisis de operación y el control del circuito duplicador de voltaje ladrón de Joule (VDJT) para encontrar los puntos óptimos de funcionamiento de los dispositivos piezoeléctricos (PD). El modelo propuesto demuestra la dependencia de la potencia del PG en la excitación mecánica, la frecuencia y la aceleración, así como describe el comportamiento de la carga para una operación óptima. El circuito VDJT propuesto integra la combinación de un duplicador de voltaje (VD) y un circuito ladrón de Joule, mientras que el circuito VD funciona en la Etapa 1 para la conversión de AC (corriente alterna) a DC (corriente continua), mientras que un circuito ladrón de Joule funciona en la Etapa 2 para la conversión de DC a DC. El circuito propuesto funciona como un convertidor de potencia eficiente, que convierte potencia de AC a DC y aumenta el voltaje de bajo a alto sin emplear componentes electrónicos adicionales y generando ciclos de trabajo. La naturaleza eléctrica de la entrada (es decir, PD) de un circuito VDJT está en perfecta disposición con las necesidades de optimización investigadas al utilizar el circuito de control propuesto. La efectividad del circuito VDJT propuesto se examina en términos de simulación y experimento, y se presentan los resultados. El rendimiento del circuito propuesto fue validado con resultados disponibles de interfaces de electrónica de potencia en la literatura. La flexibilidad y controlabilidad del circuito propuesto se pueden utilizar para diversas aplicaciones, incluyendo la carga de baterías móviles y la recolección de energía.
Descripción
En el presente artículo se discute un modelo integral para generadores piezoeléctricos microalimentados (PG), el análisis de operación y el control del circuito duplicador de voltaje ladrón de Joule (VDJT) para encontrar los puntos óptimos de funcionamiento de los dispositivos piezoeléctricos (PD). El modelo propuesto demuestra la dependencia de la potencia del PG en la excitación mecánica, la frecuencia y la aceleración, así como describe el comportamiento de la carga para una operación óptima. El circuito VDJT propuesto integra la combinación de un duplicador de voltaje (VD) y un circuito ladrón de Joule, mientras que el circuito VD funciona en la Etapa 1 para la conversión de AC (corriente alterna) a DC (corriente continua), mientras que un circuito ladrón de Joule funciona en la Etapa 2 para la conversión de DC a DC. El circuito propuesto funciona como un convertidor de potencia eficiente, que convierte potencia de AC a DC y aumenta el voltaje de bajo a alto sin emplear componentes electrónicos adicionales y generando ciclos de trabajo. La naturaleza eléctrica de la entrada (es decir, PD) de un circuito VDJT está en perfecta disposición con las necesidades de optimización investigadas al utilizar el circuito de control propuesto. La efectividad del circuito VDJT propuesto se examina en términos de simulación y experimento, y se presentan los resultados. El rendimiento del circuito propuesto fue validado con resultados disponibles de interfaces de electrónica de potencia en la literatura. La flexibilidad y controlabilidad del circuito propuesto se pueden utilizar para diversas aplicaciones, incluyendo la carga de baterías móviles y la recolección de energía.